인터페이스의 표준화를 구현하기 위한
스마트폰 도크는 주어진 스마트폰의 유저 인터페이스와 기능을 간단히 확장하는 것이다. 인텔리전스 및 프로세싱 파워의 대부분은 도크 내에 위치한 일부 우수한 인터페이싱 및 프로세싱 블록과 함께 휴대폰 내에서 여전히 실행된다. 기능은 모니터나 텔레비전에 멀티미디어 출력, LAN 연결, 블루투스 연결을 충전하고 다른 HID 디바이스와 추가적인 메모리를 연결하는 것들을 포함 할 수도 있다.
글: 바네사 리 & 스티픈 해리스(Vanessa Lee & Stephen Harris)
싸이프레스 세미컨덕터 / www.cypress.com
스마트폰 시대에 사람들은 의사 소통을 하고 업무를 수행하고 인터넷을 탐색하는 방식을 혁신 시켰다. 스마트폰은 여기 그대로 머물러 있지만 최근의 노트북과 태블릿 그리고 스마트폰 시장의 도입으로 향후 몇 년이 지나 보다 더 직관적인 디바이스에 의해 시장 자체가 침식될 수도 있다는 약간의 의구심이 있다.
몇 년의 시간이 지나면 당신의 평균 스마트폰은 당신이 지금 일반적으로 랩탑을 이용하는 작업 들을 처리할 수 있을 것이다. 모바일 컴퓨팅의 속도와 기능은 지난 5년간 기하급수적으로 발전해 왔다. 멀티미디어와 연결기능(interconnectivity)은 2009년과 2010년에 출시된 스마트폰들 중에서 하나의 테마가 되었다. 사용자들은 이제 그 무엇보다 그들의 스마트폰 엔터테인먼트의 가능성을 열기 위한 새로운 방법들을 모색하고 있다. 이러한 진화는 사용자들이 그들의 일상 생활로 스마트폰 기술을 통합하고 모바일 액세서리와 같은 무료 기기들로부터 동일한 것을 기대하는 방식을 궁극적으로 변화시킬 것이다.
휴대폰 액세서리는 대부분 모바일 기기를 사용자들에게 보다 더 편리하고 직관적인 방법들을 제공하려는 목적을 항상 가져왔다. 다음 십여 년에 걸쳐 모바일 액세서리 시장은 스마트폰 사용자들에게 시청각 콘텐츠이든 아니면 문서 조작 혹은 데이터 저장이든 그들의 스마트폰에 액세스 하는 보다 더 나은 방법을 제공하고자 할 것이다.
2010년 현재 휴대폰 시장에서 이미 명백한 것처럼, 사용자들이 스마트폰의 높은 처리 능력을 활용할 수 있도록 이미 유저 인터페이스를 향상시키려는 움직임이 있다. 향상된 사용자 경험으로 이러한 컴퓨팅 능력을 이전하기 위한 핵심은 스마트폰의 유저 인터페이스와 전반적인 유틸리티를 향상시키는 제품들을 만들기 위해 모바일 액세서리 시장을 활용하는 것이다. 사용자들이 어떻게 모바일 기기를 최대한 활용할 수 있을까 하는 과제는 모바일 컴퓨팅의 사용자 개념이 성장함에 따라 휴대폰 제조업체들을 항상 괴롭힐지도 모른다.
현재의 스마트폰이 부족한 것은 무엇인가?
어떤 도크(dock) 주변기기이든 중요한 요구사항은 포트 확장이다. 현재의 스마트폰은 아주 제한된 수의 포트를 가지고 있다. 이것이 미래의 디바이스와 반드시 일치하는 것이 아님에도 불구하고 포트의 수와 해당 포트의 크기는 대부분 이동성과 내구성을 보존하기 위해 거의 소규모로 유지될 것이다. 이것은 사용자들이 그들의 스마트폰에 연결할 수 있는 디바이스 수를 제한한다. 예를 들어, 스마트폰은 모니터에 표시하거나 문서 작성을 위해 동시에 키보드에 연결 할 수 없다.
다른 주변기기들은 다른 인터페이스를 통해 데이터를 교환한다. 제조업체들은 하드웨어의 내구성 과 스몰 풋프린트를 유지하는 것과 같은 디자인상의 의무로 인해 스마트폰에 이러한 인터페이스 모두를 통합하기를 망설인다. 예를 들어, 현재 많은 모니터들은 HDMI 나 VGA 신호만을 허용 한다. 이와 같은 경우 사용자들은 몇몇 주변기기들을 한 번에 연결하고자 할 때에는 바람직하지 않은 어떤 디바이스들을 연결하기 위해서는 컨버터를 잡는 것이 필요하다. 스마트폰이 디바이스에 더 많은 인터페이스를 반영했다손 치더라도 레거시 디바이스 지원은 부족하다.
점증하고 있는 애플리케이션의 인기와 iTunes 및 앱 스토어(App Store)와 같은 온라인 미디어 스토어가 의미하는 것은 사용자들이 그들의 휴대폰에 보다 많은 구입 콘텐츠를 저장하고자 하는 것이다. Flurry는 2009년 4분기에만 애플 앱 스토어(Apple App Store)에서의 구입이 15% 증가했다고 보고했다. 사용자 들은 그들의 스마트폰에 많은 콘텐츠를 구입하기 때문에 정기적으로 그들의 소중한 콘텐츠를 더 이상 백업하고 싶어하지 않는다. 백업 과정은 길고 새로운 콘텐츠를 매일 다운로드 하는 사용자들을 불편하게 만든다. 보다 빠르고 편리한 저장 방법이 필요한 것이다.
스마트폰 도크(Dock)는 무엇인가?
스마트폰 도크는 주어진 스마트폰의 유저 인터페이스와 기능을 간단히 확장하는 것이다. 인텔리전스 및 프로세싱 파워의 대부분은 도크 내에 위치한 일부 우수한 인터페이싱 및 프로세싱 블록과 함께 휴대폰 내에서 여전히 실행된다. 기능은 모니터나 텔레비전에 멀티미디어 출력, LAN 연결, 블루투스 연결을 충전하고 다른 HID 디바이스와 추가적인 메모리를 연결하는 것들을 포함 할 수도 있다. 이러한 디바이스들을 위한 아이디어들이 지난 5년에 걸쳐 공식화되어 왔지만 인터페이스 표준화에 있어서의 일부 제한이 개발을 더디게 해 왔다.
도크(Dock) 연결 스마트폰
최초의 설계 논의는 스마트폰과 도크 연결을 테마로 다루었다. 견고하고 잘 적용된 인터페이스를 선택하는 것이 이러한 타입의 애플리케이션을 위한 중요한 사항이다.
USB 연결은 주변기기와 메모리 연결 사이에서 아주 일반적인 것이기 때문에 플래시 드라이브, 모니터, 키보드, 기타 다른 HID 디바이스와 스마트폰을 연결하기 위한 가장 실질적인 디지털 연결 인터페이스이다. 물론 높은 처리능력을 가진 다른 많은 기존의 인터페이스들이 있지만 USB는 논의의 초점을 맞추고 있는 주변기기와 메모리 연결의 측면에서 가장 인기 있고 활용성 이 큰 것이다.
USB 허브와 브리지의 고유한 특성은 도크의 요건을 충족시키기 위한 아주 작은 조정을 필요로 한다. 현재 활용할 수 있는 허브의 싱글 마스터-멀티 슬레이브 아키텍처는 메모리와 주변기기 통신에 이상적인 방식을 제공한다. 그러나, 휴대폰은 허브를 호스팅 할 수 있기 전에 호스트 인터페이스나 USB OTG(USB On-The-Go) 인터페이스를 탑재할 필요가 있을 것이다. 다행스럽게 OTG 인터페이스는 USB 솔루션을 훨씬 더 매력적으로 만들어 주는 스마트폰 업계 에서 이미 폭넓게 채택되고 있다. 허브는 스마트폰 도킹 스테이션에서 더 많은 디바이스 연결을 가능하게 하기 위해 스마트폰에서 포트의 최소한의 수를 확장하는데 사용할 수 있다.
앞서 언급한 것처럼, 스마트폰 도크의 일차적인 목적은 스마트폰을 위한 더 큰 유저 인터페이스를 제공하는 것이며, 모니터, 키보드, 스피커 및 기타 HID 디바이스를 추가하는 것을 포함 할 수 있다. 이러한 경향은 현재 시장에 나와 있는 HDMI 포트나 아날로그-비디오 포트를 가진 일부 휴대폰에서 이미 명백하게 나타난 것이다. 현재 이러한 형태의 인터페이스 기술은 디바이스 내에 컨트롤러나 인터페이스 회로 블록을 필요로 한다. 그러나, 레거시 디바이스를 위해 디스플레이 데이터를 전송하기 위한 유일한 방법은 기존의 USB 포트를 통하는 것이다. 이것은, 예를 들어, 휴대폰의 기존 USB 포트를 통해 VGA 신호나 HDMI 신호를 보내는 방법에 하나의 큰 문제점을 시사하는 것이다. 이 데이터를 디코딩하기 위해서는 전용 소프트웨어와 하드웨어를 필요로 할 것이다. USB가 많은 주변기기 디지털 연결 업무를 맡기 시작했지만 USB 호환을 위해 인터페이스 연결을 필요로 하는 일부 인터페이스들이 여전히 존재한다. 또한, 허브가 특정한 인터페이스에 커스트마이즈 할 필요가 있는 경우 데이터 흐름을 관리하는데 문제가 있다.
브리지 칩셋은 더 많은 주변기기 연결 옵션을 가능하게 하기 위해 스마트폰의 많은 포트와 인터페이스를 확장하기 위해 사용할 수 있다. 기존의 랩톱 아키텍처에서 north 및 사우스 브릿지(south bridge)는 CPU에서부터 메모리와 주변기기 디바이스까지 데이터 흐름을 관리하기 위해 사용된다. 이와 유사한 아키텍처를 스마트폰 도크에 적용할 수 있다. 이러한 형태의 디바이스들은 신호 변환 기능을 제공하고 넓은 주변기기 연결 범위를 가능하게 한다. 위의 사례를 언급하면서 USB 신호 는 디바이스에서 어떠한 하드웨어도 필요로 하지 않고도 모니터나 텔레비전 소비를 위한 HDMI 신호로 변환할 수 있다. 더 많은 브리지 및 상호 연결 기능이 개발됨에 따라 사용자들은 특정한 필요에 맞게 그들의 모바일 액세서리 기기들을 확장할 수 있을 것이다.
메모리 스토리지의 역할
전용 메모리 컨트롤러로 콘텐츠를 도킹 스테이션 내의 메모리 저장소로 이동하는 것은 기존의 컴퓨터 연결보다 훨씬 더 빠른 백업 솔루션을 제공할 것이다. 이러한 작업을 완수할 수 있는 메모리 컨트롤러의 사례는 싸이프레스(Cypress)의 웨스트 브리지(West Bridge) 제품이다. 이러한 설정은 사용자의 스마트폰에서 구입한 귀중한 콘텐츠를 백업하는데 걸리는 시간을 최적화 시켜준다.
모바일 스마트폰 도크는 모바일 스마트폰의 콘텐츠를 백업하기 위한 간편하고도 안전한 장소를 제공한다. 이를 달성하기 위해 도크는 적절한 데이터 이동, 오류 정정 및 웨어 레벨링 (wear leveling)을 보장하기 위한 메모리 컨트롤러를 필요로 한다. 이와 같은 드라이브는 널리 사용되고 있으며 도킹 스테이션에 포함할 메모리 추가 적용을 쉽게 해 준다.
요약하자면 스마트폰 도크 개발을 위한 가장 큰 장애는 휴대폰의 기존 USB 연결과 서로 다른 주변기기 시스템의 인터페이스 사이를 인터페이스 하는 것으로부터 비롯된다. 메모리 연결은 많은 메모리 컨트롤러가 이미 USB 데이터를 허용하고 있으므로 그렇게 어렵지는 않다.
스마트폰 도크(Dock) 개념
허브, 인터페이스 칩, 그리고 추가 메모리의 사용을 결합하는 것은 현재의 스마트폰과 연결 기술 에 가능한 것이 무엇인지에 대한 더 높은 관점을 제공한다. 이러한 많은 기술들이 현재 존재하며, 이러한 형태의 제품을 위한 해결책 형성을 위해 모아질 수 있다. 그림 1은 현재 사용할 수 있는 인터페이스 블록을 이용하여 가능한 스마트폰 도크 시스템의 블록 다이어그램을 나타낸 것이다.
그림 1. 현재의 구현 사례
레거시 스마트폰, USB, 어쩌면 블루투스를 지원하기 위해 주된 연결 지점으로 역할 한다. 여기서 보여준 도크는 확장 메모리 및 기타 주변기기들을 허용하기 위한 충분한 추가 USB 포트 뿐만 아니라 사용자들에게 확장 인터페이스와 메모리 뱅크를 제공한다. 연결된 어떠한 플래시 메모리도 주어진 적절한 소프트웨어가 디바이스에 설치되면 디바이스 RAM을 증가시키기 위해 또한 사용될 수 있다.
가능한 스마트폰 도크(Dock)의 진화
향후의 디바이스를 위해 독점적인 인터페이스들이 더 많은 도크 구성을 가능하게 하기 위해 통합 될 수 있다. 아래 그림은 추가적인 CPU core, RAM 메모리, 네트워크 연결이 스마트폰에 포함된 주어진 독자적인 인터페이스 도크에 어떻게 추가될 수 있는지를 보여주는 높은 수준의 사례이다.
그림 2. 미래의 도크 구현
추가 CPU를 가지는 것은 도크 디바이스에 어떠한 추가 드라이버들도 저장할 수 있게 해 준다. 도크 내부의 CPU는 스마트폰의 한정된 메모리에 불필요한 드라이버 저장을 방지하기 위해 이러한 드라이버들을 실행하기 위해 사용할 수 있다. 많은 수의 주변기기들을 감안하면 이는 상당한 양의 메모리를 절약하는 것이며, 보다 빠른 도크/스마트폰 작동을 가능하게 해 준다. 기존의 인터페이스들을 이용하여 스마트폰 도크를 만드는 것이 가능함에도 도크 연결 목적을 위해 더욱 강력한 인터페이스들이 표준화 될 때 더 많은 좋은 기회들이 올 것이다.
각각의 인터페이스에 대해 싱글 포트를 가진 휴대폰을 갖는 것은 인터페이스 통합 및 표준 개발을 중요하게 만드는데 적합하지 않다. 독자적인 연결로 이러한 인터페이스들을 통합하는 것이 도킹 스테이션은 물론 스마트폰 디자인 모두에 이익이 된다. 스마트폰은 견고함이 요구된다. 지나치게 많은 포트를 가지는 것은 휴대폰이 물에 의한 피해나 기타 다른 환경적인 요소들에 취약하게 만든다. 아울러, 독자적인 인터페이스를 가지는 것은 전화기의 CPU와 LAN 연결을 훨씬 쉽게 연결하는 것과 같이 더 애매한 블록들의 연결을 보다 쉽게 만들어준다. 가장 이상적인 경우는 USB가 최초로 출시되었을 때처럼 모든 휴대폰이 새롭고 아주 강력하고 상호 연결된 보편적인 연결 기능을 공유하는 것이다.
많은 소식통들이 향후 5년 말까지 휴대폰이 우리의 새로운 이동 컴퓨팅 기기가 될 것이라고 말해왔다. 이는 현재의 모바일 액세서리들이 그와 같은 강력한 디바이스에 적합할 것이라고 기대
할 수 없다는 것이다. 유저 인터페이스를 확장하는 옵션을 사용자들에 제공하는 것과 스마트폰의 멀티미디어 기능을 더 좋게 사용하게 만드는 것이 모바일 액세서리의 최우선의 과제가 될 것이다.
허브와 상호 연결 칩의 사용으로 스마트폰 사용자들을 위한 잠재적인 많은 컴퓨팅 과제를 풀 수 있는 가능한 확실한 기술이다. 풀 사이즈의 모니터에 영상, 문서, 게임 등을 표시할 수 있게 하는 반면 추가적인 백업 스토리지를 가지는 것은 스마트폰 도크의 몇 가지 장점일 뿐이다. 모바일 액세서리 그룹이 직면할 일부 과제들은 포트 확장, 다른 인터페이스 및 인터페이스 통합 상호 연결기능 등이 포함된다. 그러나 인터페이스 표준에 있어 미래의 개발은 이러한 과제들을 해결하는 것이 그 핵심 역할을 담당할 것이다.
노트북과 태블릿의 도입과 함께 향후 5년 이내에 모바일 컴퓨팅 분야에서 흥미로운 발전이 있을 것으로 기대한다. 스마트폰 제품은 사용자들에게 최초로 진정한 이동성을 도입하게 하였으며, 스마트폰의 급속한 성장은 이러한 새로운 제품들에 의해 확고해 질 것으로 보인다. 그러나 태블릿과 노트북이 제공하는 더 크고 많은 직관적인 인터페이스를 감안한다면 스마트폰이 현재의 사용자들이 필요로 하는 모든 모바일 컴퓨팅 기능을 더 이상 충족시킬 수 없을 것으로 보인다. 도크 개발은 안전하고 스마트폰이 이미 우리의 일상 생활에서 유비쿼터스 역할을 아마도 확대할 스마트폰의 확장 유틸리티 제공에 도움을 줄 것이다.
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